DE 3 TEMPOS E 4 SEMÁFOROS SINCRONIZADOS
7.5 CONSIDERAÇÕES PERTINENTES DAS ATIVIDADES BOTÃO,
POTENCIÔMETRO, SENSOR DE LUMINOSIDADE E SENSOR DE TEMPERATURA
A atividade “Botão” é vista como uma possibilidade clássica de interação do meio externo com o Arduino, isto é o uso das portas digitais para a leitura de sinais. Aqui cabe ressaltar que a relação do desafio/problema da atividade “Botão” com o desafio/problema da atividade “Pisca Led” é importante para o uso de portas digitais como saída e entrada de dados. Paralelamente, a apresentação da estrutura condicional “if” é um conhecimento muito útil na programação. Seguindo a conclusão da mesma, acreditamos que o desafio/problema pode ser aproximado de um temporizador da iluminação de um corredor por um certo período após o acionamento de um interruptor. Isso poderia auxiliar a compreensão de que neste caso não é necessário permanecer com o interruptor acionado no período da iluminação. Além disso, só um procedimento mecânico aciona o botão, pois a programação não permite esse processo. Essa concepção foi fortemente apresentada pela maioria dos grupos ao relacionarem o botão à mesma porta do LED. Por isso, é importante investigar o conhecimento prévio dos alunos e nesse sentido o software Fritizing apresentou uma colaboração significativa na ideia dos alunos na elaboração do projeto na “Atividade Botão”. Para finalizar, destacamos que as falas (1) “Mas esse resistor está resistindo a que aí?” frente à utilidade do resistor de 10 kΩ ± 5 %, (2) “O Arduino primeiro tem que ler quando o Botão está pressionado. Aí o Led vai
ligar por 10 s” em relação à utilização de portas do Arduino para a leitura de dados e (3) “Se o botão estiver pressionado ela vai ler 5 V. No caso sinal alto” são referencias importantes
para a compreensão da lógica de programação e a sua própria sequência de escrita.
Após a implementação das atividades “Potenciômetro” e “Sensor de Luminosidade”, entendemos que os alunos, na sua grande maioria, foram capazes de compreender as funcionalidades desses componentes. As aulas anteriores onde os participantes usaram do multímetro para a medida da resistência elétrica de resistores fixos foi de fundamental relevância para que os alunos estudassem o comportamento da resistência variável desses dois sensores.
Acreditamos que os alunos também foram capazes de compreender a necessidade de associação desses sensores com as portas analógicas do Arduino. Nesse contexto, a analogia proposta por um participante com o botão digital e analógico de um vídeo game colaborou para o aprendizado dos alunos assim como para os profissionais responsáveis na reedição dessas duas atividades. A compreensão da informação do comportamento da resistência variável desses componentes é de fundamental relevância para as conexões dos mesmos com o Arduino. Porém, a ausência de um terminal que permite a leitura da voltagem necessita do conhecimento de divisor de tensão. A apresentação desse conhecimento que, de uma maneira geral, é realizada em cursos técnicos e no ensino superior necessita do que chamamos de circuitos esquemáticos, ou seja, ilustrações com a simbologia dos componentes eletrônicos. Isso requer que o professor apresente para o aluno um número considerável de informações da relação entre o aspecto físico e a simbologia do componente. Aliada a essa necessidade, o aluno deve ser capaz de relacionar as portas do Arduino com os componentes. Além disso, utilizar equações que relacionam tensão e resistência com operações matemáticas envolvendo notação científica. Ou seja, o estudo do divisor de tensão necessita de um número considerável de conhecimentos prévios.
Sendo assim,as atividades do potenciômetro e do sensor de luminosidade, no contexto que os alunos pensam sobre o que estão fazendo, apresentam como complicador o divisor de tensão. Em nossas aulas, procuramos estabelecer, com o grande grupo, um diálogo para o desenho das Figuras 24 e 31 no quadro-negro. Os alunos que apresentavam um nível de conhecimento com maior complexidade acompanharam a explicação. Porém, não conseguimos estabelecer uma zona de desenvolvimento proximal com todos os participantes nessa etapa da oficina. Desse modo, sugerimos para novas edições a entrega impressa das Figuras 24 e 31 adaptadas para que os alunos associem os aspectos físicos dos componentes aos seus símbolos assim como estabelecido nas Figuras A e B.
No contexto da programação, a alternativa em utilizarmos o Datashow para projetarmos a escrita dos comandos em tempo real, revelou-se adequada. Como o potenciômetro e o sensor de luminosidade necessitam de novas informações de comandos como a sintaxe para a leitura de um intervalo de valores é importante que os grupos apresentem como conhecimentos prévios a programação para acionar um led. Desse modo, não há a sobrecarga de um excesso de informações e os alunos podem compreender a lógica de novos comandos como as estruturas condicionais “if” e “else”.
Após a implementação da atividade “Sensor de Temperatura” entendemos que os alunos, na sua grande maioria, foram capazes de compreender o projeto que possui forte relação com o nosso cotidiano. As aulas anteriores onde os participantes usaram do LED e do resistor foi de fundamental relevância para a compreensão da utilização do buzzer. Nas próprias palavras do Aluno 11 “O buzzer tem polaridade como se fosse um led” (Aluno 11) e “Está ligado ou desligado então vai numa digital” (Aluno 15). Uma concepção interessante foi revelada apenas com o funcionamento em 12 V conforme a especificação no Buzzer e, por isso, um aluno sugeriu elevar a tensão de 5 V do Arduino para 12 V.
Acreditamos que os alunos também foram capazes de compreender a funcionalidade do sensor de temperatura com relação a uma porta analógica do Arduino de uma maneira mais intuitiva em relação ao potenciômetro e o sensor de luminosidade. Por isso foram capazes de elaborar os projetos de uma maneira adequada. Nesse contexto, a etapa de investigação foi de fundamental relevância para que conhecimentos prévios de aulas anteriores fossem integrados ao funcionamento do LM 35.
8 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE ATIVIDADE DE ROBÓTICA COM O USO DO ARDUINO: LÂMPADA INCANDESCENTE ACIONADA PELO CELULAR, MOTOR ACIONADO POR PONTE H E ROBÔ CONTROLADO PELO CELULAR
No presente capítulo apresentamos atividades de robótica que aprofundam o conhecimento em termos da necessidade de alimentação de energia externa ao Arduino em componentes que superam a corrente elétrica disponibilizada pelas suas portas digitais. Em outras palavras é discutida a necessidade de utilização dos módulos em projetos com Arduino. No mesmo também é abordado o processo de construção de um robô elaborado pelos alunos, após a implementação de ações que visavam proporcionar um suporte de conhecimento para o projeto com maior nível de complexidade da oficina.
8.1 ANÁLISE DA ATIVIDADE “ACIONAR UMA LÂMPADA INCANDESCENTE PELO